高中物理 第七章 机械能守恒定律 第10节同步学案 新人教版必修2

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1、第10节　能量守恒定律与能源要点一能量和功能关系1．能量的概念一个物体能够对外做功(具有对外做功的本领)，则称这个物体具有能量．物体具有能量就能对外做功，因而能量是物体所具有的做功本领．2．能量的形式能量有各种不同的形式，不同的运动形式对应不同形式的能．如：机械运动对应有机械能(动能和势能)；热运动对应有内能；电磁运动对应有电磁能；原子和原子核内部的运动对应有原子能．3．能量的转化现实生活的经验告诉我们，各种形式的能量是可以相互转化的．4．功能关系功是能量转化的量度，做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功，就有多少能量发生转化，反之，转化了多少能量，就说明做了多

2、少功．5．几个重要的功能关系(1)重力做功：重力势能和其他能相互转化，－ΔEp＝WG.(2)弹力做功：弹性势能和其他能相互转化．(3)合外力做功：动能与其他形式能相互转化，ΔEk＝W合．(4)除重力、系统内弹力外，其他力做的功：机械能与其他形式能相互转化．W其他＝ΔE机，这种关系常称做“功能原理”．(5)滑动摩擦力做功①滑动摩擦力可以对物体做正功，也可以做负功，还可以不做功(如相对运动的两物体之一相对地面静止，则滑动摩擦力对该物体不做功)．②在相互摩擦的物体系统中，一对相互作用的滑动摩擦力，对物体系统所做总功的多少与路径有关，其值是负值，等于摩擦力与相对位移的积，

3、即W＝F·l相对，表示物体系统损失了机械能，克服了摩擦力做功，ΔE损＝Q＝F·l相对(摩擦生热)．③一对滑动摩擦力做功的过程中能量的转化和转移的情况：一是相互摩擦的物体通过摩擦力做功将部分机械能转移到另一个物体上；二是部分机械能转化为内能，此部分能量就是系统机械能的损失量．要点二能量守恒定律1．内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变．2．表达式：E初＝E终；ΔE增＝ΔE减．3．利用能量守恒定律解题的基本思路(1)某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少

4、量一定和增加量相等．(2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等．4．利用能量守恒定律解题应注意的问题(1)该定律是贯穿整个物理学的基本规律之一，是学习物理的一条主线．(2)要分清系统中有多少种形式的能量，发生哪些转移和转化．(3)滑动摩擦力与相对距离的乘积在数值上等于产生的内能，即Q＝Fl相．5．利用能量守恒定律解题的基本步骤(1)分清有多少种形式的能量在变化(如：机械能、动能、势能等)．(2)分别列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式．(3)ΔE增＝ΔE减列式求解．要点三能源与能量耗散1．常规能源和新能源的转化方式2．

5、能量耗散(1)燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，它就不会再次聚集起来供人类重新利用；电池中的化学能转化为电能，它又通过灯泡转化成内能和光能，热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能，我们也无法把这些内能收集起来重新利用．这种现象叫做能量的耗散．(2)在整个自然界中，无论是有生命的还是无生命的，所有的宏观自发过程都具有单向性，都有一定的方向性，都是一种不可逆过程．(3)能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性．能量转化和能量转移是有方向性的．虽然在转化和转移时能量总量保持不变，但由于方向性的制约，从而使能源的利用受到制约，使能源的利用有条件限制，

6、因此我们要节约能源，同时积极研究和开发利用新能源，如核能、太阳能等.一、各种形式能量之间的转化例1试说明下列现象中能量是怎样转化的．(1)在水平公路上行驶的汽车，发动机熄火之后，速度越来越小，最后停止．(2)电风扇通电后开始转动，断电后转动着的风扇又慢慢停下来．(3)火药爆炸产生燃气，子弹在燃气的推动下从枪膛发射出去，射穿一块钢板，速度减小．(4)用柴油机带动发电机发电，供给电动水泵抽水，把水从低处抽到高处．答案　(1)在水平公路上行驶的汽车，发动机熄火之后，速度越来越小，最后停止．这一过程，汽车所受的阻力做负功，机械能转化为内能．(2)电风扇通电后开始转动，电流

7、做功，电能主要转化为机械能，另有一部分转化为内能；断电后转动着的风扇又慢慢停下来，阻力做负功，机械能转化为内能．(3)火药爆炸产生燃气，化学能转化为内能；子弹在燃气的推动下从枪膛发射出去，推力做功，内能转化为机械能；子弹射穿一块钢板，速度减小，阻力做负功，机械能转化为内能．(4)用柴油机带动发电机发电，化学能转化为机械能，又转化为电能；发电机发电后供给电动水泵抽水，电流做功，电能转化为机械能；电动水泵把水从低处抽到高处，水泵对水做功，使水泵的机械能传递给水．二、关于能量守恒定律的理解例2行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰；降

8、落伞在空中